| 中文摘要 | 第3-6页 |
| 英文摘要 | 第6-14页 |
| 1 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 电解水基础知识 | 第15-18页 |
| 1.1.1 电解水基本原理 | 第15页 |
| 1.1.2 电解水能量耗散 | 第15-18页 |
| 1.2 电解水析氢反应电催化 | 第18-20页 |
| 1.2.1 析氢反应机理 | 第18-19页 |
| 1.2.2 析氢催化剂性能控制理论 | 第19-20页 |
| 1.3 电解水析氧反应电催化 | 第20-24页 |
| 1.3.1 析氧反应机理 | 第20-21页 |
| 1.3.2 析氧催化剂性能控制理论 | 第21-24页 |
| 1.4 本工作的研究意义和内容 | 第24-26页 |
| 2 实验方法 | 第26-30页 |
| 2.1 实验试剂与材料 | 第26-27页 |
| 2.2 实验仪器 | 第27页 |
| 2.3 电化学表征方法 | 第27-28页 |
| 2.3.1 电化学测试体系及方法 | 第27-28页 |
| 2.3.2 工作电极的制备方法 | 第28页 |
| 2.4 催化剂的物理化学性质表征方法 | 第28-29页 |
| 2.4.1 X射线光电子能谱(XPS) | 第28页 |
| 2.4.2 X射线衍射(XRD) | 第28页 |
| 2.4.3 场发射透射电子显微镜(TEM) | 第28-29页 |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) | 第29页 |
| 2.4.5 拉曼光谱(Raman) | 第29页 |
| 2.4.6 比表面积(BET) | 第29页 |
| 2.5 理论计算方法与模型 | 第29-30页 |
| 3 自组装及预成形法制备碳层负载碳化钼催化剂及其析氢性能研究 | 第30-40页 |
| 3.1 引言 | 第30-31页 |
| 3.2 实验部分 | 第31-32页 |
| 3.2.1 催化剂的制备 | 第31页 |
| 3.2.2 电化学性能测试 | 第31-32页 |
| 3.2.3 催化剂物化性质表征 | 第32页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第32-39页 |
| 3.3.1 形貌、结构及表面组成分析 | 第32-36页 |
| 3.3.2 电催化析氢性能表征 | 第36-39页 |
| 3.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 碳包覆镍修饰碳化钒三维一体化电极的制备及其析氢性能研究 | 第40-56页 |
| 4.1 引言 | 第40-41页 |
| 4.2 实验部分 | 第41-43页 |
| 4.2.1 催化剂的制备 | 第41-42页 |
| 4.2.2 电化学性能测试 | 第42页 |
| 4.2.3 催化剂物化性质表征 | 第42-43页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第43-54页 |
| 4.3.1 催化电极的电镜表征 | 第43页 |
| 4.3.2 不同碳化温度制备电极结构组成分析 | 第43-45页 |
| 4.3.3 不同配比的催化电极结构组成分析 | 第45-48页 |
| 4.3.4 催化电极析氢性能表征 | 第48-52页 |
| 4.3.5 Ni含量对电极结构及性能的影响 | 第52-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 5 金属/金属氧化物复合催化剂催化析氢“烟囱效应”研究 | 第56-70页 |
| 5.1 引言 | 第56-57页 |
| 5.2 实验部分 | 第57-59页 |
| 5.2.1 催化剂的制备 | 第57页 |
| 5.2.2 计算模型及计算方法 | 第57-58页 |
| 5.2.3 电化学性能测试 | 第58-59页 |
| 5.2.4 催化剂物化性质表征 | 第59页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第59-69页 |
| 5.3.1 理论计算结果分析 | 第59-65页 |
| 5.3.2 “烟囱效应”的实验验证 | 第65-69页 |
| 5.4 结论 | 第69-70页 |
| 6 无定形金属氧化物分散晶态金属纳米颗粒催化剂的制备及其析氢性能研究 | 第70-84页 |
| 6.1 引言 | 第70-71页 |
| 6.2 实验部分 | 第71-72页 |
| 6.2.1 催化剂的制备 | 第71页 |
| 6.2.2 电化学性能测试 | 第71-72页 |
| 6.2.3 催化剂物化性质表征 | 第72页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第72-82页 |
| 6.3.1 形貌、结构及表面组成分析 | 第72-73页 |
| 6.3.2 不同还原温度对催化剂组成结构及催化性能影响 | 第73-77页 |
| 6.3.3 不同Ni:Mo配比对催化剂组成结构及催化性能影响 | 第77-81页 |
| 6.3.4 催化电极析氢稳定性分析 | 第81-82页 |
| 6.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 7 双配体协同增强过渡金属催化剂析氧活性和稳定性的研究 | 第84-100页 |
| 7.1 引言 | 第84-85页 |
| 7.2 实验部分 | 第85-88页 |
| 7.2.1 催化剂的制备 | 第85-86页 |
| 7.2.2 电化学性能测试 | 第86页 |
| 7.2.3 催化剂物化性质表征 | 第86页 |
| 7.2.4 计算模型及计算方法 | 第86-88页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第88-98页 |
| 7.3.1 形貌、结构及表面组成分析 | 第88-91页 |
| 7.3.2 电催化析氧性能分析 | 第91-94页 |
| 7.3.3 析氧活性和稳定性协同增强探讨 | 第94-98页 |
| 7.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 8 双功能单金属异质结一体化电极催化电解水性能研究 | 第100-112页 |
| 8.1 引言 | 第100-101页 |
| 8.2 实验部分 | 第101-102页 |
| 8.2.1 催化剂的制备 | 第101-102页 |
| 8.2.2 电化学性能测试 | 第102页 |
| 8.2.3 催化剂物化性质表征 | 第102页 |
| 8.3 结果与讨论 | 第102-110页 |
| 8.3.1 形貌、结构及表面组成分析 | 第102-105页 |
| 8.3.2 电解水催化性能分析 | 第105-109页 |
| 8.3.3 理论计算分析催化剂活性提升 | 第109-110页 |
| 8.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 9 结论 | 第112-116页 |
| 9.1 结论 | 第112-114页 |
| 9.2 本论文创新性 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-130页 |
| 附录 | 第130-136页 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第130-132页 |
| B. 作者在攻读学位期间申请的专利目录 | 第132页 |
| C.作者在攻读博士学位期间发表的会议论文目录 | 第132-133页 |
| D.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第133页 |
| E.作者在攻读学位期间获得的荣誉及奖励 | 第133-134页 |
| F.学位论文数据集 | 第134-136页 |
| 致谢 | 第136页 |
